JPH0845091A - フォーカスエラー検出装置 - Google Patents
フォーカスエラー検出装置Info
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- JPH0845091A JPH0845091A JP6309072A JP30907294A JPH0845091A JP H0845091 A JPH0845091 A JP H0845091A JP 6309072 A JP6309072 A JP 6309072A JP 30907294 A JP30907294 A JP 30907294A JP H0845091 A JPH0845091 A JP H0845091A
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- Japan
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- focus error
- objective lens
- error detection
- detection device
- focusing
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
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- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
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- G11B7/0943—Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光ディスクに対する対物レンズのフォーカスエ
ラーの程度を知らせる信号を検出するためのフォーカス
エラ検出装置を提供する。 【構成】３の装置はビームサイズ法において、部品を簡
素化させるためのものであって、光ディスクの反射光を
その光軸から両側に分けてそれぞれ集束させる二つの集
束レンズとそれぞれ集束されるビームを受光する二つの
光検出器を具備する。 【効果】この二つの収束レンズはそれぞれ焦点距離が異
なるように設計されたもので、ビームスプリッターの使
用を排除させて部品の簡素化および配置の最適化に寄与
し、特に光軸チルトとシフトによる影響をほとんど除去
させて安定した動作にも寄与する。
ラーの程度を知らせる信号を検出するためのフォーカス
エラ検出装置を提供する。 【構成】３の装置はビームサイズ法において、部品を簡
素化させるためのものであって、光ディスクの反射光を
その光軸から両側に分けてそれぞれ集束させる二つの集
束レンズとそれぞれ集束されるビームを受光する二つの
光検出器を具備する。 【効果】この二つの収束レンズはそれぞれ焦点距離が異
なるように設計されたもので、ビームスプリッターの使
用を排除させて部品の簡素化および配置の最適化に寄与
し、特に光軸チルトとシフトによる影響をほとんど除去
させて安定した動作にも寄与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は記録再生用光ピックアッ
プにおいて、光ディスクに対する対物レンズのフォーカ
スエラーの程度を知らせる信号を検出するためのフォー
カスエラー検出装置に係り、特に光軸チルトやシフトに
よる影響がほとんどないフォーカスエラー検出装置に関
する。
プにおいて、光ディスクに対する対物レンズのフォーカ
スエラーの程度を知らせる信号を検出するためのフォー
カスエラー検出装置に係り、特に光軸チルトやシフトに
よる影響がほとんどないフォーカスエラー検出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に記録再生用光ピックアップは、記
録と再生時に光ディスクのような記録媒体を対物レンズ
の焦点面に位置させるために、その光ディスクの振動に
よる対物レンズのフォーカスエラーを示す信号を検出
し、その信号に基づき対物レンズを駆動するように構成
される。
録と再生時に光ディスクのような記録媒体を対物レンズ
の焦点面に位置させるために、その光ディスクの振動に
よる対物レンズのフォーカスエラーを示す信号を検出
し、その信号に基づき対物レンズを駆動するように構成
される。
【０００３】このように、光ディスクに対する対物レン
ズのフォーカスエラーを検出するにおいて、アメリカ特
許 4,841,507号による非点収方式は光ディスクの振動や
経時変化等により光軸がチルトされたりシフトされる時
に、たとえ光ディスクが対物レンズの焦点面に位置され
ているとしても検出されるフォーカスエラー信号が０と
ならない短所を有する。したがって、焦点深度が小さい
高密度記録再生の場合には頻繁なサーボエラーのため動
作が極めて不安定であり、望むデータ情報を綺麗に記録
再生することができなかった。
ズのフォーカスエラーを検出するにおいて、アメリカ特
許 4,841,507号による非点収方式は光ディスクの振動や
経時変化等により光軸がチルトされたりシフトされる時
に、たとえ光ディスクが対物レンズの焦点面に位置され
ているとしても検出されるフォーカスエラー信号が０と
ならない短所を有する。したがって、焦点深度が小さい
高密度記録再生の場合には頻繁なサーボエラーのため動
作が極めて不安定であり、望むデータ情報を綺麗に記録
再生することができなかった。
【０００４】一方、従来にも前記した光ディスクの振動
や経時変化による光軸チルトやシフトにあまり敏感でな
いという、いわゆるビームサイズ法によるフォーカスエ
ラー検出装置が知られている。これを説明するために図
１を添付した。図１で光源１から発生される光はコリメ
ーティングレンズ２により平行光になってビームスプリ
ッター３に直進し対物レンズ４によって光ディスク５に
集束される。光ディスク５の反射光はその対物レンズ４
により再び平行光となり、ビームスプリッター３を反射
した後集束レンズ６により集束される。集束される反射
光はビームスプリッター７により二つのビームに分離さ
れるが、その一側のビームは光検出器ユニット９の一側
光検出器１０に受光され、他側ビームは反射プリズム８
を経由して他側の光検出器１１に受光される。ここで、
一側の光検出器１０と他側の光検出器１１は図２のよう
に３分割されたものが使用され、前述した光ディスクが
対物レンズの焦点面に位置した時、それぞれに同一な大
きさのビームスポットが形成されるように前述した集束
レンズ６の焦点前後に配置されたことである。すなわ
ち、光ディスクが対物レンズの焦点面を外れる時、一側
の光検出器１０と他側の光検出器１１に形成されるビー
ムスポットの大きさが相対的に変化し、その際図２に示
した回路により、そのフォーカスエラーに応じて大きさ
と符号が変化する信号が検出されることである。
や経時変化による光軸チルトやシフトにあまり敏感でな
いという、いわゆるビームサイズ法によるフォーカスエ
ラー検出装置が知られている。これを説明するために図
１を添付した。図１で光源１から発生される光はコリメ
ーティングレンズ２により平行光になってビームスプリ
ッター３に直進し対物レンズ４によって光ディスク５に
集束される。光ディスク５の反射光はその対物レンズ４
により再び平行光となり、ビームスプリッター３を反射
した後集束レンズ６により集束される。集束される反射
光はビームスプリッター７により二つのビームに分離さ
れるが、その一側のビームは光検出器ユニット９の一側
光検出器１０に受光され、他側ビームは反射プリズム８
を経由して他側の光検出器１１に受光される。ここで、
一側の光検出器１０と他側の光検出器１１は図２のよう
に３分割されたものが使用され、前述した光ディスクが
対物レンズの焦点面に位置した時、それぞれに同一な大
きさのビームスポットが形成されるように前述した集束
レンズ６の焦点前後に配置されたことである。すなわ
ち、光ディスクが対物レンズの焦点面を外れる時、一側
の光検出器１０と他側の光検出器１１に形成されるビー
ムスポットの大きさが相対的に変化し、その際図２に示
した回路により、そのフォーカスエラーに応じて大きさ
と符号が変化する信号が検出されることである。
【０００５】このように、従来には前記したビームサイ
ズ法によりフォーカスエラーを検出するにおいて、反射
光を二つのビームに分割するためにビームスプリッター
を使用し、また二つの３分割光検出器を同一平面上に設
けるために反射プリズムを使用する等、部品を追加する
による価格上昇、そして嵩の増加で小型化に不利な問題
点があった。
ズ法によりフォーカスエラーを検出するにおいて、反射
光を二つのビームに分割するためにビームスプリッター
を使用し、また二つの３分割光検出器を同一平面上に設
けるために反射プリズムを使用する等、部品を追加する
による価格上昇、そして嵩の増加で小型化に不利な問題
点があった。
【０００６】また、前記した従来の技術によると、収束
レンズから一側項検出器までの距離が他側検出器までの
距離と同一でないので、光ディスクの傾斜や経時変化等
に起因して反射光がチルトまたはシフトされた場合に、
その一側光検出器上におけるスポット移動量もこの他側
光検出器上にあるそれと異なる。従って、まだ、たとえ
光ディスクが対物レンズの焦点面にあるとしても、その
チルトされたまたはシフトされた反射光からフォーカス
エラーを誤認する誤りを犯すことが時々ある。
レンズから一側項検出器までの距離が他側検出器までの
距離と同一でないので、光ディスクの傾斜や経時変化等
に起因して反射光がチルトまたはシフトされた場合に、
その一側光検出器上におけるスポット移動量もこの他側
光検出器上にあるそれと異なる。従って、まだ、たとえ
光ディスクが対物レンズの焦点面にあるとしても、その
チルトされたまたはシフトされた反射光からフォーカス
エラーを誤認する誤りを犯すことが時々ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は光ディスクの振動や経時変化などに起因する光軸
のチルトおよびシフトの影響がほとんどないビームサイ
ズ法によるフォーカスエラーを検出するにおいて、構造
が簡単で低廉であり、小型軽量化が可能なフォーカスエ
ラー検出装置を提供することである。
目的は光ディスクの振動や経時変化などに起因する光軸
のチルトおよびシフトの影響がほとんどないビームサイ
ズ法によるフォーカスエラーを検出するにおいて、構造
が簡単で低廉であり、小型軽量化が可能なフォーカスエ
ラー検出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明は、入射光を光ディスクに集束する対物レン
ズのフォーカスエラー検出装置において、相異なる焦点
長さを有し、前記光ディスクの反射光をその光軸から両
側に分けてそれぞれ集束する二つの集束レンズと、前記
二つの集束レンズによりそれぞれ集束される分割された
反射光をそれぞれ受光する二つの３分割光検出器と、前
記二つの３分割光検出器から前記光ディスクに対する対
物レンズのフォーカスエラーの程度を示す信号を検出す
るための回路手段とが具備されたことを特徴とする。
めに本発明は、入射光を光ディスクに集束する対物レン
ズのフォーカスエラー検出装置において、相異なる焦点
長さを有し、前記光ディスクの反射光をその光軸から両
側に分けてそれぞれ集束する二つの集束レンズと、前記
二つの集束レンズによりそれぞれ集束される分割された
反射光をそれぞれ受光する二つの３分割光検出器と、前
記二つの３分割光検出器から前記光ディスクに対する対
物レンズのフォーカスエラーの程度を示す信号を検出す
るための回路手段とが具備されたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】このような構成を有する本発明の装置によれ
ば、二つの集束レンズを使用して従来のビームスプリッ
ターと反射プリズムを取り除くことにより、低価格化と
小型軽量化を実現することができる。
ば、二つの集束レンズを使用して従来のビームスプリッ
ターと反射プリズムを取り除くことにより、低価格化と
小型軽量化を実現することができる。
【００１０】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に
説明する。
説明する。
【００１１】図３は本発明の望ましい実施例によるフォ
ーカスエラー検出装置を有する光ピックアップの光学的
な構成を示す。その光ピックアップは通常的に、光を発
散する光源１と、その発散された光を平行光に作るコリ
メーティングレンズ２とその平行光を直進させるビーム
スプリッター３、そしてビームスプリッター３を直進し
て入射する光を光ディスク５に集束する対物レンズ４を
有する。同様に光ディスク５の反射光は対物レンズ４を
経由してビームスプリッター３を反射する。本発明はビ
ームスプリッター３を反射する反射光を二つのビームに
分けるためにそのビームスプリッター３の出射面に並ん
で付着される二つの集束レンズ１２，１３を設ける。該
二つの集束レンズ１２，１３は同一な入射光に対してそ
れぞれ焦点距離を異にして設計されたものである。そし
て、本発明はその二つの集束レンズ１２，１３から分離
集束される二つのビームをそれぞれ受光する図４に示し
たような二つの３分割光検出器１５，１６を有する光検
出器ユニット１４を前記した二つの集束レンズ１２，１
３の各焦点位置の中央地点に配置する。一方、その二つ
の光検出器１５，１６から所望のフォーカスエラー信号
を検出する回路手段は図４のように構成する。
ーカスエラー検出装置を有する光ピックアップの光学的
な構成を示す。その光ピックアップは通常的に、光を発
散する光源１と、その発散された光を平行光に作るコリ
メーティングレンズ２とその平行光を直進させるビーム
スプリッター３、そしてビームスプリッター３を直進し
て入射する光を光ディスク５に集束する対物レンズ４を
有する。同様に光ディスク５の反射光は対物レンズ４を
経由してビームスプリッター３を反射する。本発明はビ
ームスプリッター３を反射する反射光を二つのビームに
分けるためにそのビームスプリッター３の出射面に並ん
で付着される二つの集束レンズ１２，１３を設ける。該
二つの集束レンズ１２，１３は同一な入射光に対してそ
れぞれ焦点距離を異にして設計されたものである。そし
て、本発明はその二つの集束レンズ１２，１３から分離
集束される二つのビームをそれぞれ受光する図４に示し
たような二つの３分割光検出器１５，１６を有する光検
出器ユニット１４を前記した二つの集束レンズ１２，１
３の各焦点位置の中央地点に配置する。一方、その二つ
の光検出器１５，１６から所望のフォーカスエラー信号
を検出する回路手段は図４のように構成する。
【００１２】前記のような本発明のフォーカスエラー検
出装置において、光ディスク５が対物レンズ４の焦点面
に位置すると、その光ディスク５から反射されて対物レ
ンズ４を経由する反射光は入射光のように平行光にな
る。したがって、その反射光は二つの集束レンズ１２，
１３を通過しながら、そのそれぞれの指定された焦点に
集束される。この際、光検出器ユニット１４はその二つ
の集束レンズ１２，１３の各焦点間の中央部に位置する
ので、その二つの光検出器１５，１６に結ばれるビーム
スポットは図５Ａのように同一な大きさで結ばれる。し
たがって、図４の回路により検出されるフォーカスエラ
ー信号は０となり、光ディスク５が正確に対物レンズ４
の焦点面に位置していることを知らせる。
出装置において、光ディスク５が対物レンズ４の焦点面
に位置すると、その光ディスク５から反射されて対物レ
ンズ４を経由する反射光は入射光のように平行光にな
る。したがって、その反射光は二つの集束レンズ１２，
１３を通過しながら、そのそれぞれの指定された焦点に
集束される。この際、光検出器ユニット１４はその二つ
の集束レンズ１２，１３の各焦点間の中央部に位置する
ので、その二つの光検出器１５，１６に結ばれるビーム
スポットは図５Ａのように同一な大きさで結ばれる。し
たがって、図４の回路により検出されるフォーカスエラ
ー信号は０となり、光ディスク５が正確に対物レンズ４
の焦点面に位置していることを知らせる。
【００１３】しかしながら、光ディスク５が対物レンズ
４の焦点面を外れて、それから遠くなったり近くなる
と、その対物レンズ４を経由した反射光が収束あるいは
発散形態になって、この反射光に対する二つの収束レン
ズ１２，１３の各焦点距離が短くなったり又は長くな
る。この時には、図５Ｂ又は５Ｃのように、一側の光検
出器１５と他側の光検出器１６にそれぞれ結ばれるビー
ムスポットの大きさが相対的に大きくなったり小さくな
る。すると、図４の回路により検出されるフォーカスエ
ラー信号はそのビームスポットの変化されたサイズに従
って、すなわち前述した光ディスク５が対物レンズ４の
焦点面を外れた程度により大きさが異なり、またはその
外れた方向に応じて符号が反対になる信号が検出される
ことである。
４の焦点面を外れて、それから遠くなったり近くなる
と、その対物レンズ４を経由した反射光が収束あるいは
発散形態になって、この反射光に対する二つの収束レン
ズ１２，１３の各焦点距離が短くなったり又は長くな
る。この時には、図５Ｂ又は５Ｃのように、一側の光検
出器１５と他側の光検出器１６にそれぞれ結ばれるビー
ムスポットの大きさが相対的に大きくなったり小さくな
る。すると、図４の回路により検出されるフォーカスエ
ラー信号はそのビームスポットの変化されたサイズに従
って、すなわち前述した光ディスク５が対物レンズ４の
焦点面を外れた程度により大きさが異なり、またはその
外れた方向に応じて符号が反対になる信号が検出される
ことである。
【００１４】一方、on focus状態で、光ディスク５の傾
斜や経時変化などに起因して反射光がチルトまたはシフ
トされた場合に、一側収束レンズ１２から一光検出器１
５までの距離が他側光検出器１６までの距離と同一なの
で、量側光検出器１５，１６上におけるスポット移動量
は同一である。そのスポット移動による各光検出器上に
おける光量変化に基づいて検出される信号の誤差は図４
のような回路手段により相互相殺されて消去される。し
たがって、on focus状態でそのチルトされた又はシフト
された反射光からフォーカスエラを誤認する誤りは犯さ
ない。
斜や経時変化などに起因して反射光がチルトまたはシフ
トされた場合に、一側収束レンズ１２から一光検出器１
５までの距離が他側光検出器１６までの距離と同一なの
で、量側光検出器１５，１６上におけるスポット移動量
は同一である。そのスポット移動による各光検出器上に
おける光量変化に基づいて検出される信号の誤差は図４
のような回路手段により相互相殺されて消去される。し
たがって、on focus状態でそのチルトされた又はシフト
された反射光からフォーカスエラを誤認する誤りは犯さ
ない。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はそれぞれ
焦点距離が異なるように設計された二つの集束レンズだ
けでビームサイズ法によるフォーカスエラー検出装置を
構成するので、その構成がはるかに簡小化されて価格が
下げられる同時に小型軽量化が可能であり、特に二つの
収束レンズがそれぞれ固定された光軸上にビームを収束
するのでそれに入射する前述した反射光の光軸チルトと
シフトによる影響をほとんど受けない、なお光学的に優
秀で安定した動作で望むデータ情報を綺麗に記録再生す
ることができ、高密度記録再生用光ピックアップに有利
である。
焦点距離が異なるように設計された二つの集束レンズだ
けでビームサイズ法によるフォーカスエラー検出装置を
構成するので、その構成がはるかに簡小化されて価格が
下げられる同時に小型軽量化が可能であり、特に二つの
収束レンズがそれぞれ固定された光軸上にビームを収束
するのでそれに入射する前述した反射光の光軸チルトと
シフトによる影響をほとんど受けない、なお光学的に優
秀で安定した動作で望むデータ情報を綺麗に記録再生す
ることができ、高密度記録再生用光ピックアップに有利
である。
【図１】 従来のビームサイズ法によるフォーカスエラ
ー検出装置が適用されている記録再生用光ピックアップ
の光学的な構成を示した配置図である。
ー検出装置が適用されている記録再生用光ピックアップ
の光学的な構成を示した配置図である。
【図２】 図１に示した光検出器からフォーカスエラー
信号を検出する回路図である。
信号を検出する回路図である。
【図３】 本発明によるフォーカスエラー検出装置が適
用されている記録再生用光ピックアップの光学的な構成
を示した配置図である。
用されている記録再生用光ピックアップの光学的な構成
を示した配置図である。
【図４】 図３に示した光検出器からフォーカスエラー
信号を検出する回路図である。
信号を検出する回路図である。
【図５】 Ａ，ＢおよびＣは図４の光検出器上に形成さ
れる光スポットを対物レンズのフォーカス状態に従って
それぞれ示した正面図である。
れる光スポットを対物レンズのフォーカス状態に従って
それぞれ示した正面図である。
４…対物レンズ、 ５…光ディスク、１２，
１３…集束レンズ、 １４…光検出器ユニット、１
５，１６…３分割光検出器。
１３…集束レンズ、 １４…光検出器ユニット、１
５，１６…３分割光検出器。
Claims (3)
- 【請求項１】 入射光を光ディスクに集束する対物レン
ズのフォーカスエラー検出装置において、 相異なる焦点長さを有し、前記光ディスクの反射光をそ
の光軸から両側にわけてそれぞれ集束する二つの集束レ
ンズと、 前記二つの集束レンズによりそれぞれ集束される分割さ
れた反射光をそれぞれ受光する二つの３分割光検出器
と、 該二つの３分割光検出器から前記光ディスクに対する対
物レンズのフォーカスエラーの程度を示す信号を検出す
るための回路手段とが具備されたことを特徴とするフォ
ーカスエラー検出装置。 - 【請求項２】 前記光ディスクから反射されて前記対物
レンズを経由する反射光をその対物レンズに入射する入
射光から分離させるビームスプリッターをさらに具備
し、そのビームスプリッターの反射光が出射する出射面
に前記二つの集束レンズが一体に付着されたことを特徴
とする請求項１記載のフォーカスエラー検出装置。 - 【請求項３】 前記二つの集束レンズが同一平面上に配
置され、前記二つの光検出器がその二つの集束レンズそ
れぞれの焦点位置間の中央部に位置する同一平面上に配
置されることを特徴とする請求項１記載のフォーカスエ
ラー検出装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940018932A KR100200828B1 (ko) | 1994-07-30 | 1994-07-30 | 포커스에러 검출장치 |
| KR1994P18932 | 1994-07-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845091A true JPH0845091A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=19389567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6309072A Pending JPH0845091A (ja) | 1994-07-30 | 1994-12-13 | フォーカスエラー検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5557597A (ja) |
| JP (1) | JPH0845091A (ja) |
| KR (1) | KR100200828B1 (ja) |
| NL (1) | NL9402163A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6688743B1 (en) * | 1998-02-17 | 2004-02-10 | Seagate Technology | Method and apparatus to determine fly height of a recording head |
| JP2001307348A (ja) | 2000-04-20 | 2001-11-02 | Seiko Instruments Inc | 近視野光ヘッド |
| KR20040024122A (ko) * | 2002-09-13 | 2004-03-20 | 삼성전자주식회사 | 액츄에이터 및 이를 채용한 광픽업 |
| WO2017102428A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Asml Netherlands B.V. | Focus monitoring arrangement and inspection apparatus including such an arrangement |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60171644A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光デイスクヘツドのフオ−カスずれ検出装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59147306A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-23 | Sony Corp | フオ−カス誤差検出装置 |
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1994
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- 1994-12-20 NL NL9402163A patent/NL9402163A/nl not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60171644A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光デイスクヘツドのフオ−カスずれ検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR960005480A (ko) | 1996-02-23 |
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